Le interazioni fondamentali
nucleari
Lezioni d'Autore
di Claudio Cigognetti
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Le interazioni fondamentali (I)
Tutti i fenomeni naturali sono
riconducibili a quattro forze
fondamentali:
●
●
●
●
la forza gravitazionale
la forza elettromagnetica,
l’interazione nucleare debole
l’interazione nucleare forte
Le prime due regolano gran parte della
nostra vita e si estendono su
grandissimi
raggi
di
azione
(teoricamente infiniti).
Le interazioni fondamentali (II)
● A livello microscopico, a distanze
dell’ordine del nucleo atomico di 10
m, interviene la forza nucleare forte, la
colla che forma la materia adronica
-15
● A distanze ancora più piccole,
dell’ordine di 10 m, si manifesta la
forza nucleare debole, responsabile dei
decadimenti beta e di altri fenomeni di
decadimento
-18
Le interazioni fondamentali (III)
● Tralasciando la gravità, le tre forze
fondamentali rimanenti agiscono su sei
quark (up, down, strange, charme,
bottom, top). I quark non formano
tutta la materia.
● Altre sei particelle elementari
formano i leptoni: tre cariche
(elettrone, muone e tau) e i rispettivi
neutrini (neutrino elettronico, muonico,
tauonico).
Il Modello Standard
Nel Modello Standard accanto alle dodici
particelle materia (dette sapori e divise in
tre gruppi o famiglie di massa crescente) vi
sono particelle forza o mediatrici delle
forze:
● il fotone di massa nulla associato
all’interazione elettromagnetica
● tre bosoni pesanti che regolano le
interazioni deboli (W , W e Z)
● i gluoni, anch’essi di massa nulla, che
mediano la forza nucleare forte
+
-
Il Modello Standard (II)
Il Modello Standard (II)
Conclusioni
Il Modello Standard di particelle elementari e forze
fondamentali si è affermato negli ultimi cinquanta anni e
l’ultimo tassello è la conferma, avvenuta con i dati del
Large Hadron Collider di Ginevra, del bosone di Higgs.
Esso però rappresenta una teoria del 'quasi tutto' in cui
l’interazione nucleare forte e quella elettrodebole sono
separate tra di loro e nella quale le particelle materia e
quelle forza appartengono a due insiemi distinti:
rispettivamente ai fermioni con spin semi-intero e ai
bosoni con spin intero.
FINE
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